Пирометаллургические расплавы в железоуглеродистых расплавах применительно к газовой плавке металла. Черный А.А. - 9 стр.

где v – средняя скорость потока, м/с.
        Взаимосвязь диффузионного и конвективного переносов вещества представле-
на на рис. 2.
        При ламинарном течении основную
роль играет диффузионный перенос, при
турбулентном – количество растворивше-
гося вещества приблизительно пропорцио-
нально средней скорости потока. Достиже-
ние некоторой очень высокой интенсивно-
сти перемешивания обеспечивает такое
возрастание массопереноса, что ограничи-                  Рис. 2. Взаимосвязь диффузионного и конвек-
                                                          тивного переносов вещества в жидких средах:
вать дальнейшее его увеличение начнет уже                 1 – область ламинарного течения;
                                                          2 – область турбулентного течения;
химическая природа реакции растворения.                   3 – область кинетического режима реакций
Поэтому         дальнейшая       интенсификация
перемешивания уже не ускорит процесс массопереноса и окажется бесполезной. Такие
случаи наблюдаются крайне редко.
        При перемешивании расплава в процессе растворения углерода время раство-
рения можно рассчитать по формуле Нернста – Щукарева:
                                                ρd
                                           g=      = β (X н − Х 0 ) ,                              (11)
                                                τ
где g – удельная скорость растворения, кг/(м2 · с); τ – время растворения, с; ρ - плот-
ность вещества, кг/м3; d – средний размер (толщина, диаметр) добавки, м; С0, Сн - мас-
совая доля углерода (в растворе насыщения), кг/м3.
        Например, на рис. 3 приведены зависимости удельной скорости и времени рас-
творения стальной пластины в чугуне от массовой доли углерода. Наблюдается ли-
нейное увеличение скорости растворения пластины: время растворения уменьшается
при увеличении массовой доли углерода в расплаве. Здесь рассмотрен изотермический
режим растворения, т.е. стальная пластина уже нагрета до температуры расплава.
        Растворимость углерода в расплаве железа в зависимости от температуры опи-
сывается следующими уравнениями:
        - Нестабильная система:

                             [С ]нас = 4,34 + 0,1874(Т − 1423) − 200 ln⎛⎜ Т − 273 ⎞⎟ ;             (12)
                                                                         ⎝ 1150 ⎠


                                                   9